sejarah perkembangan tegangan tinggi

8/9/2019 Sejarah perkembangan tegangan tinggi

1/11

PENDAHULUAN

bidang teknik listrik dan fisika terapan, tegangan

tinggi (DC,AC, dan impuls) sangat dibutuhkan dalam

beberapa penerapan, misalnya: pada mikroskop elektron,

unit sinar x, memerlukan tegangan tinggi DC dalam orde

100 kV bahkan lebih. Elektrostatis precipitator

(Pengendap), particle accelerator pada fisika nuklir dll,

juga memerlukan tegangan tinggi DC dalam beberapa kV

atau mungkin dalam nilai MV. Untuk pengujian peralatan

pada rating tegangan transmisi ekstra tinggi (system

400 kV) membutuhkan tegangan tinggi AC dalam

besaran 1000 kV, sedangkan tegangan tinggi impuls

diperlukan untuk pengujian yang berhubungan dengan

over voltage yang terjadi dalam system tenaga

berkenaan dengan aksi Lightning dan Switching.

Adapun tujuan utama dari tegangan tinggi adalah:

untuk pengujian isolasi komponen-komponen system

tenaga pada tegangan yang berbeda-beda, misalnya:

tegangan tinggi dengan frekwensi daya AC, Tegangan

tinggi dengan frekwensi tinggi, tegangan tinggi impuls

akibat Switching atau lightning.

Sejarah perkembangan tegangan tinggi

Pertumbuhan yang luar biasa dalam komsumsi

energy listrik, dapat diketahui dari sisi sejarah

perkembangan system transmisi tegangan tinggi AC,

dimana kecendrungan ke tegangan yang lebih tinggi

diperlihatkan pada gambar 1.2.


2/11

Sekitar tahun 1910 telah digunakan tegangan diatas

100 kV dan disekitar tahun 1920 telah dikembangkan

beberapa system tegangan yang lebih tinggi. Daya 50

MW ditransmisikan pada jarak kira-kira 50 km, selama

periode 1930-1950 beberapa pembangkit hidro-electic

dikonstruksi yang akan menyalurkan daya 250 MW pada

jarak 400 km dengan tegangan diantara 200 kV dan 300kV. Pada tahun 1954 tegangan 380 kV dipakai sebagai

standar international dan selama tahun 1960 an daya

diatas 1000 MW ditransmisikan pada sepanjang jarak

1000 km, pertama tama pada tegangan 550 kV dan

kemudian 765 kV atau 800 kV. Tegangan transmisi ultra

tinggi diatas 1000 kV dalam pertimbangan dengan

perkiraan kapasitas daya 10.000 MW

Pada awalnya penyaluran tenaga listrik dilakukan

menggunakan tegangan searah (DC), olehkarena

pertumbuhan beban yang begitu cepat dan jarak

penyaluran bertambah jauh, dan kelebihan dari


3/11

transformator dalam transformasi tegangan, system DC

kemudian digantikan dengan system AC, olehkarena

transmisi pada tegangan AC yang lebih tinggi jauh lebih

mudah dan ekonomis. Namun demikian Penyaluran dayadengan tegangan DC dibandingkan dengan tegangan AC

mempunyai keuntungan sbb:

Pada Tegangan puncak dan rugi daya yang sama,

kapasitas penyaluran tegangan DC lebih besr

disbanding tegangan AC

Isolasi tegangan DC lebih sederhana Efisiensi lebih tinggi karena factor dayanya = 1

Pada penyaluran jarak jauh dengan tegangan Extra

tinggi (EHV), untuk tegangan DC tidak ada masalah

dengan perubahan frekwensi, stabilitas dan arus

pemuatan (Charging Current)

Untuk rugi korona yang sama dan tingkat gangguanradio (radio interference) tertentu, tegangan searah

dapat dinaikkan lebih tinggi dari tegangan AC

Pada system DC, factor-faktor ekonomis antara lain:

rendahnya biaya saluran udara, kabel bawah tanah

atau laut dan tidak diperlukannya kapasitor seri dan

shunt

Dari keuntungan-keuntungan system DC diatas,

maka minat terhadap penyaluran daya dengan tegangan

DC hangat dibicarakan sejak tahun 1930-an,

persoalannya terletak pada cara melakukan penyearahan


4/11

pada system tegangan AC, namun demikian karena

peralatan converter harganya mahal, maka beberapa

penelitian menyebutkan bahwa penyaluran dengan

tegangan DC baru dinggap ekonomis bila jarak saluranudara diatas 640 km, dan untuk kabel bawah tanah lebih

panjang dari 50 km. Belakangan ini karena

penyempurnaan teknologi penyaluran tegangan AC,

maka batas jarak saluran udara untuk tegangan DC

berubah menjadi 1000 km. Lebih jelasnya dapat dilihat

pada gambar 2. Sifat-sifat teknis, keuntungan ekonomis

dan metode transmisi pada HVDC


5/11

Adapun pemakaian tegangan AC dan DC yang

terpasang di beberapa Negara dan daya serta jaraknya,

dapat dilihat pada tabel 1. Dan tabel 2.

NEGARA/PERUSAHAA

N

LISTRIK

DC/AC

TEG.(kV)

ARUS(A)

DAYA(MW)

TERPASANGANTARA

JARAK

TERPASANGTAHUN

USA, AEP AC 345 - - system 1162mil

1955

USA, AEP AC 765 - - Indiana-WestVirginia

- 1966

USA, BPA DC 800 - - Celile-Sylmar - 1966


6/11

USA, TVA

AC

AC

500

500

-

-

-

-

Johnsonville MemphisWodowsCreek -

Huntsville

155mil

204mil

1965

1966

USA, Pacf. Int. AC 500 - - Wodows

Creek -Huntsville

204

mil

1966

USA, Pacf. Int. ACDC

500750

--

--

Johnday-LugeSylmar-Mead

950mil835mil

19681968

ASA, ConsolEditionNewyork

AC 350 - - Staten island-yonkers

80 mil 1966

CANADA,Ontario Hydro

AC 600 - - Coldwaterproject

2500ft

1959

CANADA,Quebec Hydro

AC 735 - 6000 - 365mil

1974

CANADA,Ontario Hydro

AC 500500

--

--

Pinard-HannerHanner-Kleinbeg

230mil175mil

19661966

CANADA, BCHydro

DC 130130260260

600120012001200

78155310620

- - 19671968Later

SWITZERLAND AC 400 - - SystemWEST

GERMANY

AC 400 - 3485 System

FINLAND AC 400 - - Pirttikoski-Zikia

400mil

CZECHOSLOVAKIA

AC 400 - - System 1958-1962

UNI SOVYET DC

AC

400

500

-

-

750

-

Stalingrad-Donbass

Kuibishev-Moskow

475mil

800km

1957-1960

1958-1960

FRANCE AC 380 - 500 Genissiat-Gassot

- 1959

NORWAY ACAC

300400

700-

--

OslofjordSystem

1750m-

1959-

SWEDEN

SWEDWEN,Swedis statePower

ACDCACACDC

380-

400275400

----

200

800/line--

3800

SystemBilldal-

StensnaesSystemSistem

-35

mil2700mil

-

196319631954


7/11

AC 400100400

- 20-

averageVastervik-

VisbyHarspranget-Halsberg

500mil

60mil

600

mil

1952

JAPAN DC 125 1200 300 Sakuma - 1965ITALY(Sardinia)

DC 200 1000 200 Pleoghe-SanDalmazio

180mil

1965

UNITEDKINGDOM

AC 400 - - British Grid 1000mil

1964

ENGLISHChannel

DC 100 800 160 Lydd-Echinghan

38 mil 1961

NEW ZEALAD DC 250 1200 600 Benmore-Hayward

25 mil 1965

SCANDINAVIA DC 125 1000 250 Ghotenburg-Aalburg

54 mil 1965

Catatan: 1 mil = 1609 km, 1 ft = 0,3048 m,

DEFENISI TEGANGAN TINGGI

Yang disebut tegangan tinggi dalam dunia teknik

tenaga listrik ialah, semua tegangan yang dianggap

cukup tinggi para engineer listrik, sehingga diperlukan

pengujian dan pengukuran yang bersifat khusus dan

teknik-teknik tertentu (subjektif), atau dimana gejala-gejala tegangan tinggi mulai terjadi.

Untuk itu, penyebutan suatu tegangan disebut tinggi

(HV) atau tinggi sekali (EHV), atau ultra tinggi (UHV)

menjadi tidak seragam di setiap negara atau perusahaan

listrik di negara-negara tersebut. Adapun negara yang

sudah maju, HV dimulai dari 20-30 kV, EHV pada kira-kira

220 kV, sedangkan UHV nya pada kira-kira 765 kV, tentu

saja harga tersebut dapat berubah menurut keadaan

setempat dan kemajuan yang dicapai


8/11

Pengelompokkan tegangan tinggi

Tegangan tinggi yang dialami oleh system, dapat

berupa:

a. Tegangan Normal (Biasa), yaitu besar tegangan

yang dapat ditahan oleh system untuk waktu yang

tidak terbatas

b. Tegangan lebih (Over Voltage), yaitu besar tegangan

yang dapat ditahan oleh system untuk waktu yang

terbatas Tegangan ini dikelompokkan menjadi dua

golongan berdasarkan bentuk gelombangnya, yaitubentuk periodik dan aperiodik, sedangkan dilihat dari

penyebabnya, juga terbagi dua, yaitu sebab eksternal

(factor alam) misalnya petir dan internal (man-made)

misalnya proses Switching.

Adapun klasifikasi menurut IEC (International

Electrotechnical Commision) dibagi dalam 3

kelompok, yaitu tegangan lebih petir, tegangan lebih

surja hubung dan tegangan lebih sementara

(Temporary over voltage). Adapun tegangan lebih

sementara adalah tegangan lebih fasa ke fasa atau

fasa ketanah, dan berlangsung lama serta kurang

teredam, sedangkan tegangan lebih petir dan surja

hubung kejadiannya singkat sekali dan teredam.

Untuk jelasnya dapat dilihat pada tabel 2.

Tabel 2. Pengelompokan tegangan dalam system


9/11

Tegangan pengujian

Kegagalan isolasi (insulation breakdown) dapat

disebabkan oleh beberapa factor, yaitu:

a. Pemakaian yang cukup lama

b. Kerusakan mekanis

c. Berkurangnya kekuatan dielectric

d. Sering terkena tegangan tinggi

Adapun tujuan pengujian tegangan tinggi pada

peralatan listrik, berkenaan dengan kegagalan isolasi,

adalah sebagai berikut:

Untuk menemukan bahan (komponen tegangan

tinggi) yang kwalitasnya jelek atau cara

membuatnya yang salah

Untuk memberikan jaminan bahwa peralatan

tersebut dapat digunakan pada tegangan

normalnya untuk waktu yang tidak trbatas


10/11

Untuk memberikan jaminan bahwa isolasi alat-alat

listrik dapat tahan terhadap tegangan lebih untuk

waktu yang terbatas

Pengujian ini ada yang bersifat merusak dan bersifattidak merusak. Untuk pengujian yang merusak pada

umumnya terdiri dari 3 jenis tegangan yang diterapkan

secara bertahap, yaitu:

o Pengujian ketahanan

o Pengujian lompatan

o Pengujian kegagalan

Untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini

kV

Teganganuji

1 2

3

T(waktu)

Tegangan ketahanan

Tegangan lompatan


11/11

Tegangan gagal

sejarah perkembangan tegangan tinggi

Documents